В основі сучасної біології лежать п'ять фундаментальних принципів: клітинна теорія. еволюція. генетика. гомеостаз і енергія [2] [3]. У наш час біологія - стандартний предмет в середніх і вищих навчальних закладах усього світу. Щорічно публікується більше мільйона статей і книг з біології. медицині та біомедицину [4].
У біології виділяють такі рівні організації:
- Клітинний. субклітинний і молекулярний рівень. клітини містять внутрішньоклітинні стрлігшщ
ств, екологія - взаємозалежність різних організмів і їх середовища.
біологи Правити
Біологічні суспільства Правити
Бостітутов), Російської академії сільськогосподарських наук або Російської академії медичних наук. У Караганда їла карагандинців. До чого я це. За wiki повинні стежити наукові співробітники, її не повинні правити звичайні люди (навіть студенти) Правити
Бологоє Правити
Біологічний метод Правити
Використовують кілька методів біологічних наук: спостереження, моделювання, опису, порівняння, експериментів і історичного порівняння.
Історія біології Правити
Шаблон: Mainкрискірожденія остаточно поступилися місцем теорії інфекційного агента як збудника захворювань. Але механізм успадкування батьківських ознак все ще залишався таємницею [5] [6] [7].
На початку XX століття Томас Морган і його учні заново відкрили закони, досліджені ще в середині XIX століття Грегором Менделем. після чого почала швидко розвиватися генетика. До 1930-х років поєднання популяційної генетики і теорії природного відбору породило сучасну еволюційну теорію або неодарвінізм. Завдяки розвитку біохімії були відкриті ферменти і почалася грандіозна робота по опису всіх процесів метаболізму. Розкриття структури ДНК Уотсоном і Криком дало потужний поштовх для розвитку молекулярної біології. За ним послідувало постулирование центральної догми, розшифровка генетичного коду, а до кінця XX століття - і повна розшифровка генетичного коду людини і ще декількох організмів, найбільш важливих для медицини і сільського господарства. Завдяки цьому з'явилися нові дисципліни геноміка і протеоміка. Хоча збільшення кількості дисциплін і надзвичайна складність предмета біології породили і продовжують породжувати серед біологів все більш вузьку спеціалізацію, біологія продовжує залишатися єдиною наукою, і дані кожної з біологічних дисциплін, особливо геноміки, застосовні у всіх інших [8] [9] [10] [11].
Біологічна картина світу Правити
Існує п'ять принципів, які об'єднують всі біологічні дисципліни в єдину науку про живу матерію [2].
- Клітинна теорія. Клітинна теорія - вчення про все, що стосується клітин. Всі живі організми складаються, як мінімум, з однієї клітини, основної функціональної одиниці кожного організму. Базові механізми і хімія всіх клітин у всіх земних організмах подібні; клітини відбуваються тільки від раніше існуючих клітин, які розмножуються шляхом клітинного поділу. Клітинна теорія описує будову клітин, їх розподіл, взаємодія з зовнішнім середовищем, склад внутрішнього середовища і клітинної оболонки, механізм дії окремих частин клітини і їх взаємодії між собою.
- Еволюція. Через природний відбір і генетичний дрейф спадкові ознаки популяції змінюються з покоління в покоління.
- Теорія гена. Ознаки живих організмів передаються з покоління в покоління разом з генами. які закодовані в ДНК. Інформації про будову живих істот або генотип використовується клітинами для створення фенотипу. спостережуваних фізичних або біохімічних характеристик організму. Хоча фенотип, що виявляється за рахунок експресії генів, може підготувати організм до життя в навколишньому його середовищі, інформація про середовище не передається назад в гени. Гени можуть змінюватися у відповідь на дії середовища тільки за допомогою еволюційного процесу.
- Гомеостаз. Фізіологічні процеси, що дозволяють організму підтримувати сталість свого внутрішнього середовища незалежно від змін у зовнішньому середовищі.
- Енергія. Атрибут будь-якого живого організму, істотний для його стану.
Клітинна теорія Правити
Клітка - базова одиниця життя. Згідно клітинної теорії, все живе речовина складається з однієї або більше клітин, або з продуктів секреції цих клітин. Наприклад, раковини, кістки, шкіра, слина, шлунковий сік. ДНК. віруси. Всі клітини походять з інших клітин шляхом клітинного поділу, і всі клітини багатоклітинного організму відбуваються з однієї заплідненої яйцеклітини. Навіть перебіг патологічних процесів, таких як бактеріальна або вірусна інфекція, залежить від клітин, які є їх фундаментальною частиною [12].
еволюція Правити
Центральна організуюча концепція в біології полягає в тому, що життя з часом змінюється і розвивається за допомогою еволюції. і що всі відомі форми життя на Землі мають спільне походження. Це зумовило схожість основних одиниць і процесів життєдіяльності, згадуваних вище. Поняття еволюції було введено в науковий лексикон Жаном-Батистом Ламарком в 1809 році. Чарльз Дарвін через п'ятдесят років встановив, що її рушійною силою є природний відбір. так само як штучний відбір свідомо застосовується людиною для створення нових порід тварин і сортів рослин [13]. Пізніше в синтетичної теорії еволюції додатковим механізмом еволюційних змін був постулював генетичний дрейф.
Еволюційна історія видів. описує їх зміни і генеалогічні стосунки між собою, називається філогенез. Інформація про філогенезі накопичується з різних джерел, зокрема, шляхом порівняння послідовностей ДНК або викопних останків і слідів древніх організмів. До XIX століття вважалося, що в певних умовах життя може самозароджуватися. Цією концепції протистояли послідовники принципу, сформульованого Вільямом Гарвея. «Все з яйця» ( «Omne vivum ex ovo», лат.), Основоположного в сучасній біології. Зокрема, це означає, що існує безперервна лінія життя, що з'єднує момент початкового її виникнення з теперішнім часом. Будь-яка група організмів має спільне походження, якщо у неї є загальний предок. Всі живі істоти на Землі, як нині живуть, так і вимерлі, походять від спільного предка або загальної сукупності генів. Спільний предок всіх живих істот з'явився на Землі близько 3,5 млрд. Років тому. Головним доказом теорії загального предка вважається універсальність генетичного коду (див. Походження життя).
Теорія гена Правити
Форма і функції біологічних об'єктів відтворюються з покоління в покоління генами. які є елементарними одиницями спадковості. Фізіологічна адаптація до навколишнього середовища не може бути закодована в генах і бути успадкованою в потомстві (див. Ламаркізм). Примітно, що всі існуючі форми земного життя, в тому числі, бактерії, рослини, тварини і гриби, мають одні і ті ж основні механізми, призначені для копіювання ДНК і синтезу білка. Наприклад, бактерії, в які вводять ДНК людини, здатні синтезувати людські білки.
Сукупність генів організму або клітини називається генотипом. Гени зберігаються в одній або декількох хромосомах. Хромосома - довгий ланцюжок ДНК, на якій може бути безліч генів. Якщо ген активний, то послідовність його ДНК копіюється в послідовності РНК за допомогою транскрипції. Потім рибосома може використовувати РНК, щоб синтезувати послідовність білка. відповідну коду РНК, в процесі, званому трансляція. Білки можуть виконувати каталітичну (ферментативну) функцію, транспортну, рецепторну. захисну, структурну, рухову функції.
гомеостаз Правити
Гомеостаз - здатність відкритих систем регулювати свою внутрішню середу так, щоб підтримувати її сталість за допомогою безлічі коригувальних впливів, які направляються регуляторними механізмами. Всі живі істоти, як багатоклітинні, так і одноклітинні, здатні підтримувати гомеостаз. На клітинному рівні, наприклад, підтримується постійна кислотність внутрішнього середовища (pH). На рівні організму у теплокровних тварин підтримується постійна температура тіла. В асоціації з терміном екосистема під гомеостазом розуміють, зокрема, підтримку рослинами постійної концентрації атмосферної двоокису вуглецю на Землі.
енергія Правити
Виживання будь-якого організму залежить від постійного припливу енергії. Енергія черпається з речовин, які служать їжею, і за допомогою спеціальних хімічних реакцій використовується для побудови і підтримки структури і функцій клітин. У цьому процесі молекули їжі використовуються як для добування енергії, так і для синтезу біологічних молекул власного організму.
Первинним джерелом енергії для 99% земних істот є світлова енергія, головним чином сонячна (для 1% - хемосинтез). Світлова енергія за допомогою фотосинтезу перетворюється рослинами в хімічну (органічні молекули) в присутності води і деяких мінералів. Частина отриманої енергії витрачається на нарощування біомаси та підтримання життя, інша частина втрачається у вигляді тепла і відходів життєдіяльності. Загальні механізми перетворення хімічної енергії в корисну для підтримки життя називаються дихання і метаболізм.
Рівні організації життя Правити
Шість основних структурних рівнів життя: